Biocombustibilul din cânepă: O alternativă viabilă la combustibilii fosili?

Este o concepție greșită comună printre susținătorii cânepei și ai canabisului că simpla trecere de la combustibilii fosili la biocombustibilul din cânepă ar rezolva, dintr-o singură lovitură, problema sincer terifiantă a combustibililor fosili din lume. Departe de a fi soluția salvatoare de planetă pe care sunt prea des prezentați ca atare, biocombustibilii în ansamblul lor aduc propriul set de probleme care creează mai multe probleme decât rezolvă.

Nimic nu există în mod izolat. Este vital să privim efectul de domino pe care înlocuirea combustibililor fosili cu biocombustibili l-ar avea asupra planetei în ansamblu. Cu toate acestea, atunci când se compară cânepa cu alte materii prime pentru biocombustibili, există unele avantaje care pot fi observate.

Biodieselul și etanolul pot fi ambele produse din cânepă

Există două tipuri de biocombustibil: biodiesel etanolul. Etanolul se obține din cereale (porumb, orz, grâu,etc) sau trestie de zahăr, dar poate fi obținut și din părțile necomestibile ale majorității plantelor. Este frecvent utilizat ca biocombustibil, dar de obicei este amestecat cu benzină.

Autoturismele proiectate să funcționeze cu benzină pot tolera doar un adaos de 10% de etanol la benzină; mașinile cu combustibil flexibil pot folosi un amestec de până la 80% de etanol. În Brazilia, unde se cultivă mari cantități de trestie de zahăr pentru biocombustibil, unele automobile pot funcționa cu 100% etanol.

Biodieselul este obținut prin rafinarea uleiurilor și grăsimilor din plante sau animale, cel mai frecvent din ulei vegetal, și necesită metanol.Motorina obișnuită este adesea amestecată cu biodieselul într-un raport de 4:1, respectiv 4:1, dar amestecurile pot varia de la 2% la 100% biodiesel. Un avantaj practic al biodieselului este că orice mașină diesel poate funcționa cu el.

Cânepa, dacă ar fi cultivată ca materie primă pentru biocombustibili, ar putea produce ambii biocombustibili. Semințele de cânepă sunt alcătuite din 30-35% ulei în greutate, ceea ce îi conferă un randament de combustibil de aproximativ 780 de litri la hectar (207 galoane la hectar). Această cantitate este considerabil mai mică decât cea a uleiului de palmier și de nucă de cocos, dar de peste două ori mai mare decât cea a uleiului de rapiță, de arahide și de floarea-soarelui și de patru ori mai mare decât cea a soiei. Restul plantei poate fi transformat în etanol prin fermentație în condiții de nivel scăzut de oxigen.

Consecințele naturale ale producției de biocombustibili

Cele mai comune materii prime utilizate pentru biocombustibili sunt soia și porumbul (SUA), trestia de zahăr și sfecla de zahăr (America de Sud), uleiul de palmier (Asia de Sud-Est și de Est) și rapița (Europa). Toate acestea au nevoie de cantități semnificative de teren fertil pentru a înflori.

Întinderi mari de pădure tropicală au fost distruse pentru a crea spațiu pentru palmierii de ulei, iar defrișările au loc la o scară alarmantă și fără precedent în toate aceste zone. Acest lucru a distrus habitatul a numeroase specii, dintre care multe (cum ar fi urangutanul) sunt deja pe cale de dispariție.

Aceste materii prime sunt, de asemenea, cultivate pe terenuri arabile folosite în mod obișnuit pentru culturile destinate consumului uman, ceea ce face ca prețurile acestor culturi să crească și să nu mai fie la îndemâna celor săraci. În plus, are loc ceea ce se numește „defrișare secundară”, deoarece este nevoie de mai mult teren pentru a cultiva culturi pentru hrană.

Obiectivele privind biocombustibilii stabilite de diferite guverne din întreaga lume ar putea face mai mult rău decât bine atât în ceea ce privește schimbările climatice, cât și în ceea ce privește aprovizionarea cu alimente. Țările în curs de dezvoltare sunt cele mai afectate de aceste probleme, mai degrabă decât cele bogate.

Ce avantaje are cânepa ca materie primă pentru biocombustibili?

Cânepa are avantajul de a putea crește în soluri mai puțin fertile, iar capacitatea sa de a crește pe ceea ce se numește „terenuri marginale” este foarte apreciată de mulți. „Terenul marginal” este în mod fundamentalun termen economic, care denumește o bucată de teren care costă mai mult pentru a fi cultivat decât poate fi valorificat. Acesta se poate referi la terenuri cu o calitate slabă a solului, la poluarea cauzată de activități industriale anterioare sau la terenuri cu provocări de teren deosebit de dificile pentru agricultură, cum ar fi pantele abrupte ale munților.

Cu toate acestea, în termeni reali, acesta produce cele mai multe semințe atunci când este cultivat pe terenuri fertile în condiții optime. În cazul în care utilizarea sa ca materie primă pentru biocombustibili ar prinde contur, este foarte probabil ca terenul arabil să fie dedicat cânepei în același mod în care este dedicat acum materiilor prime rivale, cu același impact negativ asupra prețului alimentelor.

Celelalte probleme cu terenurile marginale sunt că, în primul rând, ele susțin adesea specii și procese care sunt o parte valoroasă a ecosistemului. În al doilea rând, prin însăși natura sa, acesta tinde să se afle în locuri care nu sunt practice pentru a fi cultivate, cum ar fi versanții munților.

Nu poate fi ignorată problema modului de recoltare a cânepei în locuri greu accesibile și a modului de transport către o instalație de procesare a biocombustibilului. Având în vedere că ambele activități generează CO2 prin arderea combustibililor fosili, acest lucru trebuie să fie luat în considerare în eficacitatea sa ca cultură neutră din punct de vedere al emisiilor de carbon. Acest lucru este valabil pentru toate culturile de materii prime pentru biocombustibili, pe toate terenurile, nu doar pentru cânepa de pe terenuri marginale. Costul carbonului pentru arat, semănat, recoltat, transportat și prelucrat estemai mare decât cel al producerii combustibililor fosili.

Deși acest lucru înseamnă că trecerea la combustibil de cânepă pentru toate autovehiculele nu va rezolva criza energetică și nici nu va opri schimbările climatice, ar putea exista o aplicație la scară mai mică, dar totuși utilă. Dacă fermele sunt capabile să cultive și să prelucreze cânepa la fața locului pentru a produce biocombustibili pentru vehiculele și utilajele agricole, acestea ar putea fi capabile să creeze o „buclă” autosustenabilă și cu emisii reduse de dioxid de carbon. Acest lucru poate contribui, la scară mică, la eliminarea dependenței lor de combustibilii fosili. Cânepa ar putea fi introdusă ca o cultură de rotație în culturile alimentare existente, reducând impactul atât asupra prețurilor alimentelor, cât și asupra utilizării combustibililor fosili.

Există, de asemenea, faptul că, în prezent, cânepa este în mare măsură o cultură alimentară de „nișă”, astfel încât nu există aceeași dependență față de ea ca și față de porumb, de exemplu. Cu toate acestea, acest lucru o face în prezent puțin eficientă din punct de vedere al costurilor pentru producția de biocombustibili pe scară largă.

Este nevoie de un minim de îngrășăminte și de apă pentru a cultiva cânepă

Un alt domeniu care necesită o analiză atentă atunci când se analizează biocombustibilii este cel al îngrășămintelor necesare pentru cultivarea lor. Aceste îngrășăminte sunt, în esență, nitrați din petrol și gaze – da, combustibili fosili – care folosesc procesul Haber-Bosch, cu consum mare de energie, pentru a produce amoniac, care, la rândul său, este folosit ca materie primă pentru toate celelalte îngrășăminte cu azot.

După ce sunt introduse pe teren, ele nu rămân pur și simplu în sol. Fie sunt spălate în cursurile de apă, unde perturbă ecosistemul, ucid peștii și poluează rezervele de apă potabilă; fie intră în atmosferă, devenind oxid de azot. Oxidul de azot este un gaz cu efect de seră mai rău decât dioxidul de carbon. De asemenea, intră în atmosferă și se transformă în oxizi de mono-azot NOși NO₂, care contribuie la formarea ozonului la nivelul solului (un alt pericol pentru sănătate).

Cânepa necesită o fertilitate a solului aproximativ echivalentă cu cea a porumbului pentru a crește bine. Cu toate acestea, aproximativ 70% din necesarul său de nutrienți se va întoarce în sol în timpul și după ciclul de creștere. În plus, o cantitate mică de nutrienți oferă un răspuns mare de randament. Acest lucru reduce drastic cantitatea de îngrășăminte de care are nevoie pe termen lung. Acesta este un avantaj cert față de toate celelalte materii prime pentru biocombustibili.

Același lucru se poate spune și despre cerințele sale de apă. Una dintre cele mai mari probleme cu biocombustibilii este că producția lor necesită mai multă apă decât combustibilii fosili, de două până la 48 de ori mai multă. Cânepa are nevoie de aproximativ 30 – 40 cm de apă pe sezon de creștere sau de precipitații echivalente pentru a produce o recoltă, în timp ce porumbul are nevoie de aproximativ 56 cm.

Se poate folosi întreaga plantă

Poate că unul dintre cele mai mari avantaje ale cânepei ca biocombustibil este potențialul de a folosi fiecare parte a plantei. Odată ce uleiul este presat din semințe, coaja rămasă și materia din semințe pot fi comprimate în „turte” pentru hrana nutritivă pentru animale. Tăierile de la recoltare și frunzele care cad în timpul creșterii se întorc în sol, împreună cu rădăcinile, refăcându-l pentru următoarea recoltă. Fibrele liberiene și hurdurile sunt folosite pentru fibre, hârtie și materiale de construcție, pentru a numi doar câteva produse.

Dezvoltări în cercetarea în domeniul biocombustibililor și aplicarea lor la cânepă

Procesul de piroliză este relativ nou în ceea ce priveșteaplicarea biocombustibilului din cânepă. Piroliza presupune supunerea subiectivă a materiei vegetale care conține fibroceluloză (cunoscută din punct de vedere tehnic sub denumirea de biomasă lignocelulozică) la căldură intensă pentru a obține uleiuri de calitate combustibil. Procedeul este extrem de fezabil din punct de vedere economic, deoarece în acest proces pot fi utilizate practic deșeuri de biomasă. Tehnica poate fi aplicată la cânepă și chiar la cantitatea enormă de biomasă produsă deja de cultivarea cânepei și a marijuanei la nivel mondial.

Această evoluție se leagă de modalitățile prin care întreaga plantă poate fi utilizată, chiar și pur și simplu deșeurile produse de industria canabisului ca întreg. De exemplu, numai Washingtonul a produs 1,7 milioane de kilograme de deșeuri de plante de canabis în primii trei ani de la legalizare (2014).

De atunci, multe țări europene au legalizat cultivarea de cânepă și la fel și SUA, astfel încât se așteaptă ca cantitatea de deșeuri să crească. California se confruntă de mult timp cu o problemă a deșeurilor de canabis. Piroliza oferă o posibilă cale prin care se poate valorifica deșeurile de canabis și de cânepă și le poate folosi pentru a produce biocombustibil, fără a se confrunta cu problema, deja dificilă, a locului de cultivare a acestora.

Există încă obstacole pentru a descoperi dacă cânepa este sau nu cel mai bun biocombustibil. În prezent, cel mai mare obstacol în calea utilizării cânepei ca biocombustibil este faptul că se cultivă foarte puțin. Legislația s-a relaxat în ultimii doi ani, în special în SUA, unde cultivarea cânepei a fost legalizată.

Cu toate acestea, cea mai mare parte a cânepei cultivate în Europa, China și SUA este utilizată în producția de produse alimentare, produse CBD, cosmetice și cercetare. O parte din ea este utilizată la fabricarea de produse filate de specialitate, cum ar fi hârtia de cânepă și frânghia de cânepă.

Multe avantaje ale cânepei ca biocombustibil rământeoretice, deoarece foarte puțin din ea a fost utilizată pentru biocombustibil la scară comercială. Este de sperat cu ardoare ca acest lucru să nu rămână așa pentru mult timp în continuare.

.